двигательные органеллы клетки

План . Введение………………………………………… …………………………..3 Реснички и жгутики………………………………...…………………… ...4 Локомодация эвглены………………………………………...…………….7 Передвижение парамеции………………………………………………….8 Вывод………………………………………………………………………..9 Литература………………………………………………………………….10 Введение. Органеллы — постоянные внутриклеточные структуры, имеющие определенное строение и выполняющие соответствующие функции. Органеллы делятся на две группы: мембранные и немембранные. Мембранные органеллы представлены двумя вариантами: двумембранным и одномем-бранным. Двумембранными компонентами являются пластиды, митохондрии и клеточное ядро. К одномембранным относятся органеллы вакуолярной системы — эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли и др. К немембранным органеллам принадлежат рибосомы и клеточный центр, постоянно присутствующие в клетке. Частями клетки называют структуры, которые не покрыты двойной мембранной оболочкой: 1. Рибосомы 2. Клеточный центр (центриоли) 3. Реснички и жгутики В реферате речь пойдёт о ресничках и жгутиках, об их строении и функциях, и примеров. Реснички и жгутики Электронные микрофотографии показывают, что реснички и жгутики имеют одинаковое внутреннее строение. Реснички-это просто укороченный ва риант жгутиков, и в отличие от жгутиков они чаще всего располагаются группами, а не по одиночке. На поперечных срезах видно, что и другие органеллы состоят из двух центральных фибрилл, окруженны х девятью периферическими (рис.1 ),-так назы ваемая структура «9 + 2». Этот пучок фибрилл- аксонема - окружен мембраной, которая является продолжением плазматической мембраны. Все периферические фибриллы построены из бел ка тубулина и состоят из микротрубочек А и В. Рис . 1 . Строение реснички или жгутика . А . Схема расположения трубочек и сопутствующих ком понентов ( вид сбоку ). Б . Поперечный разрез . Каждый дублет состоит из микротрубочек А и В . А - микротрубочка имеет пару отростков ( «ручек» ). Обратите внимание , что на поперечном раз резе А - трубочка представляется полым цилиндром , причем часть ее стенки становится общей для обеих трубочек дублета . По всей длине трубочек через определенные интервалы отходят «спицы» , кото рые соединяют дублеты с «осевым футляром» , окружающим центральные трубочки . В . Дублет микро - трубочек в увеличенном виде . Каждая А-микротрубочка несет по паре «ручек», образованных другим белком -динеином, который обладает способностью гидролизовать АТФ, т.е. действует как АТФаза. Центральные фибриллы соединены с А-микротрубочками периферических фибрилл при помощи радиальных перекладин. В месте прикрепления к клетке ресничка или жгутик оканчивается базальным тельцем, которое по строению почти идентично аксонеме (имеет струк туру 9 + 0) и является производным центриоли. От центриоли оно отличается лишь наличием у его основания сложной структуры, названной «колесом со спицами». Как полагают, базальное тельце в процессе формирования ресничек и жгутиков служит матрицей для сборки микротрубочек. Нередко от базального тельца в цитоплазму отходят волокон ца, фиксирующие его в определенном положении. Но хотя реснички и жгутики имеют одинаковый план строения, способы их работы заметно раз личаются. Жгутик совершает симметричные движения, при этом в каждый данный момент по нему проходит несколько последовательных волн (рис. 2 ). Бие ние жгутика может происходить в одной плоскости, но (реже) может быть и спиралеобразным, что приводит к вращению организма вокруг своей про дольной оси с одновременным продвижением впе ред по спиральной траектории (рис. 4). У неко торых жгутиконосцев жгутик расположен на перед нем конце тела и как бы тянет животное за собой. На жгутиках такого типа обычно есть мельчайшие боковые выступы -мастигонемы, повышающие эф фективность такого способа локомоции. Чаще жгу тик располагается на заднем конце клетки (как, например, у сперматозоида) и толкает ее вперед. На рис.3 обобщены сведения о типах движения, осуществляемых с помощью жгутика. Рис . 2. Последовательные стадии дви жения жгутика ( А ) и реснички ( Б ). Рабочее движение реснички начинается из положения 1. Биение ресничек асимметрично (рис. 2); после быстрого и энергичного удара прямой реснички она изгибается и медленно возвращается в исходное положение. При скоплении большого числа ресни чек необходим какой-то механизм, координирую щий их активность. У инфузории Paramecium эти функции обычно приписывают нейрофанам - нитям, соединяющим базальные тельца. Обычно биение ресничек синхронизовано, так что вдоль тела про бегают волны их активности в одном определенном направлении. Это' называется метахронным ритмом. Рис.3 Типы движения, обусловленные работой жгутика. HPB-направление волн . Было много споров относительно механизма дви жения самих ресничек или жгутиков. Судя по но вейшим данным, этот механизм в основе своей очень близок к взаимодействию актина и миозина при мышечном сокращении. Как полагают, изгиба ние жгутика связано с присоединением двух динеи новых отростков А-микротрубочек к соседним В-микротрубочкам в периферических фибриллах. При этом происходит гидролиз АТФ, и микро трубочки А и В скользят друг по другу, приводя в движение жгутик. По-видимому, пять перифериче ских фибрилл на одной стороне инициируют перво начальный изгиб, а остальные четыре фибриллы на другой стороне включаются в работу позже, что приводит к возвратному движению жгутика. Радиальные перекладины, препятствуя скольжению, сводят его к локальному изгибанию жгутика. Возможно, что центральные фибриллы сигнал о начале скольжения от базального тельца по всей длине реснички или жгутика. Было показано, что реснички могут работать только в присутствии ионов Mg 2+ и что направление биения определяется концентрацией Са 2+ внутри клетки. Интересно, что реакция избегания контролируется у парамеции следующим образом: когда инфузория наталкивается на препятствие, направление биения ресничек у нее меняется на противоположное, а затем она возобновляет движение вперед. Такое изменение стимулируется внезапным притоком ионов Са 2+ в клетку в результате повышения про ницаемости для этих ионов. У мелких эукариотических организмов реснички или жгутики широко используются для передвиже ния в воде, проталкивая тело сквозь окружающую вязкую жидкость. Этот способ локомоции может быть эффективным только при очень малых разме рах тела, когда отношение поверхности к объему намного больше, чем у крупных животных. Для последних создаваемая ресничками мощность была бы недостаточной. Однако реснички часто встре чаются внутри тела многоклеточных организмов, где они выполняют ряд важных функций. Они могут прогонять по протокам жидкость, как это происхо дит у кольчатых червей в метанефридиях при удале нии отходов метаболизма. С помощью ресничек перемещаются яйца в яйцеводах млекопитающих и различные материалы по внутренней поверхности органов, например слизь в дыхательных путях, где работа ресничек позволяет удалять частички пыли и другой «мусор». Реснички могут также создавать поток наружной жидкости, из которой некоторые организмы, в том числе парамеция, отфильтровыва ют пищевые частицы (нередко с помощью ресничек иного типа). Жгутики есть и у некоторых бактерий, но они существенно отличаются от жгутиков эукариот; они более короткие, тонкие и весьма жесткие. Жгутик бактерии - это внеклеточное образование, он не по крыт плазматической мембраной и напоминает от дельную микротрубочку в жгутике эукариот. Он движется за счет силы, развиваемой в месте его прикрепления к бактериальной клетке. Локомоция эвглены Локомоторный жгутик расположен на переднем конце тела и тянет животное вперед. Волны движе ния генерируются в самом жгутике, и по мере прохождения этих волн от основания жгутика к его концу их скорость и амплитуда увеличиваются. Работа жгутика заставляет тело эвглены вращаться вокруг своей оси со скоростью около одного оборота в секунду и в то же время обеспечивает продвижение в воде вперед по спирали. За 1 с эвглена может продвинуться на полмиллиметра, что вчетверо больше длины ее тела. С помощью сократимых мионем, которые тянутся через всю клетку, эвглена способна изменять форму своего тела и вместе с тем направление его перемещения. Такое движение на зывают эвгленоидным . Передвижение парамеции Реснички, расположенные на поверхности тела ряда ми, бьют назад по диагонали слева направо; при этом парамеция, продвигаясь вперед, вращается вокруг своей продольной оси. В то же время сильное биение ресничек околоротовой воронки заставляет передний конец тела поворачиваться вокруг заднего конца. Реснички работают в метахронном ритме и их активность, возможно, координируется моториу мом - тельцем, связанным нейрофанами (нейроне мами) с базальными тельцами. Парамеция плавает со скоростью около 1 мм/с, т.е. продвигается на четыре длины собственного тела в секунду. Заключение . Реснички и жгутики идентичны по своему строению, но жгутики длиннее ресничек. Обе эти органеллы представляют собой выросты клеток. Движутся они либо однонаправленно (биение ресничек), либо волнообразно (движения жгутиков). Служат реснички и жгутики как для передвижения отдельных клеток. Строение и принцип работы жгутиков и ресничек совершенно одинаковы. Различия между ними лишь в количестве: обычно на одну клетку приходится один или несколько жгутиков, а ресничек до нескольких тысяч. Жгутики и реснички представляют собой подвижные цитоплазматические отростки, служащие либо для передвижения всего организма (у бактерий, водорослей, грибов, ресничных червей и др.), либо репродуктивных клеток (изогамет, спермиев, зооспор), либо для транспорта частиц и жидкостей (например, реснички у мерцательных клеток слизистой носа и трахеи, яйцеводов и т. д.). Литература. 1. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор – Биология 2. Джеральд М. Фаллер, Денис Шилдс – Молекулярная биология клетки 3. П. Б. Гофман-Кадошников, Д. Ф. Петров – Биология с общей генетикой